Question

10．在測(cè)定“小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為3.4V、電阻約為10Ω．

（1）小明同學(xué)按同一電路圖連接電路，當(dāng)連接最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅．檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請(qǐng)你找出實(shí)驗(yàn)中操作不當(dāng)之處：
①連接電路時(shí)開關(guān)沒斷開；②滑動(dòng)變阻器滑片沒有置于阻值最大處；
（2）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖甲中的實(shí)物電路連接完整．
（3）小勇同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中連接好電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)且接近于電源電壓，電流表無(wú)示數(shù)，原因可能是燈泡斷路．
（4）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表如圖丙，燈泡的額定功率是1.02W．小華還發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻值隨電壓升高而增大，同學(xué)們想：導(dǎo)體的電阻不是與電壓、電流無(wú)關(guān)嗎？怎么會(huì)有這樣的結(jié)論呢？請(qǐng)你給他們作出合理的解釋：燈絲溫度升高，電阻變大．
（5）若電壓表15V量程損壞，3V量程能正常使用，電源電壓為6V且穩(wěn)定不變，仍利用現(xiàn)有的器材完成實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為如何操作電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，當(dāng)示數(shù)為1.1V時(shí)燈正常發(fā)光．

Answer 1

分析 （1）連接電路時(shí)應(yīng)斷開開關(guān)，滑片應(yīng)移到最大阻值處，根據(jù)電路現(xiàn)象分析現(xiàn)象原因；
（2）根據(jù)小燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，電流表連接時(shí)正入負(fù)出，據(jù)此連接實(shí)物圖；
（3）電流表無(wú)示數(shù)，燈泡不發(fā)光，說(shuō)明電路故障為斷路，電壓表接近電源電壓，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，據(jù)此確定故障所在；
（4）讀出電流表的示數(shù)，利用P=UI求燈的額定功率；導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料、溫度有關(guān)，從電阻的影響因素分析解釋；
（5）電源電壓為4.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，當(dāng)燈泡電壓為3.4V，滑動(dòng)變阻器的電壓為1.1V＜3V，可以利用0～3V量程測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．

解答 解：
（1）連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)光，說(shuō)明電路閉合，連接電路時(shí)沒有斷開開關(guān)；
燈泡發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說(shuō)明電路電流太大，電路電阻太小，滑動(dòng)變阻器滑片沒有置于阻值最大處．
（2）小燈泡的額定電壓為3.4V，電壓表選擇0～15V的量程，電流表正入負(fù)出，實(shí)物連接如圖所示；

（3）電流表無(wú)示數(shù)，燈泡不發(fā)光，說(shuō)明電路故障為斷路，電壓表接近電源電壓，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，故障出在電壓表的正負(fù)接線之間的燈、燈泡斷路；
（4）電流表選擇的是0～0.6A量程，分度值為0.02A，讀數(shù)為0.3A，即燈泡正常發(fā)光時(shí)電流I=0.3A，額定功率P=UI=3.4V×0.3A=1.02W；
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，燈絲的長(zhǎng)度、橫截面積、材料都不變，電壓變大，燈絲溫度升高，電阻變大．
（5）燈泡的額定電壓為3.4V，電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端，電壓表選擇0～15V，但是0～15V量程壞了，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，電源電壓為4.5V，要使燈泡電壓為3.4V，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為4.6V-3.4V=1.1V，把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，示數(shù)為1.1V時(shí)，燈泡正常工作．
故答案為：
（1）連接電路時(shí)開關(guān)沒斷開；滑動(dòng)變阻器滑片沒有置于阻值最大處；
（2）如圖所示；
（3）燈泡斷路；
（4）1.02；燈絲溫度升高，燈的電阻增大；
（5）電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，當(dāng)示數(shù)為1.1V時(shí)燈正常發(fā)光．

點(diǎn)評(píng) 本題為測(cè)定小燈泡額定電功率的實(shí)驗(yàn)，涉及到實(shí)物圖的連接、根據(jù)燈泡發(fā)光情況、電壓表和電流表的示數(shù)情況判斷電路故障、功率的計(jì)算，出現(xiàn)電壓表的量程損壞問(wèn)題如何處理，這四個(gè)問(wèn)題是比較典型的習(xí)題，一定要掌握．